4.5 传热面积校核
3S?'QTK?tm?397.7?10114?42?83.1(m)2
换热器的实际传热面积 S???do?l?n?3.14?0.025?6?152?71.6(m2) 换热器的面积裕度 H?S??SS??|83.1?71.683.1|?100%?13.8%
五、换热器内压降的核算
5.1管程阻力
?Pi?(?P1??P2)NsNpFt 其中Ns?1,Np?4,Ft?1.4。
直管阻力 ?P1??l?ud22
由Re?21173,传热管相对粗糙度0.01查得摩擦系数??0.042。
?P1?0.042?60.02?997?0.8222?4020(Pa)
局部阻力 ?P2?3?ui2?3?997?0.822?957(Pa)
?Pi?(4020?957)?1?4?1.4?27871.2(Pa)?0.028(MPa)5.2壳程阻力
?Po?(?P1??P2)NsFt 其中Ns?1,Ft?1。
''流体流经管束的阻力 ?P1?Ffonc(NB?1)fo?5Re?0.228'?uo22 其中F?0.5。
?5?109803?0.228?0.35 nc?1.1n?1.1?152?13.56
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?P1?0.5?0.35?13.56?(14?1)?'4.063?11.8122?10086(Pa)
流体流过折流板缺口的阻力
22h?uo2?0.14.063?11.81?P?NB(3.5?)?14?(3.5?)??12297(Pa)?0.012(MPa)
D20.52'22?Po?(0.01?0.012)?1?1?0.022(MPa)?10Pa5
由于该换热器壳程流体的操作压力较高,所以壳程流体的阻力也比较适宜。
换热器管程及壳程的流动阻力,常常控制在一定允许范围内。若计算结果超过允许值
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时,则应修改设计参数或重新选择其他规格大换热器。按一般经验,对于液体常控制在10~105Pa范围内,对于气体则以103~104Pa为宜。此外,也可依据操作压力不同而有所差别,参考下表。 换热器操作允许压降△P 换热器操作压力P(Pa) 允许压降△P <105 (绝压) 0.1P 0~105 (表压) 0.5P 54>10 (表压) >5×10 Pa
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体会心得
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关设计冷凝换热器方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我不断发现错误,不断改正,最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于迎刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了换热器的识别和测试;熟悉了各种换热器的功能和用途;了解了换热器的使用方法;以及如何提高换热器冷凝效果的性能等等,掌握了设计换热器的方法和技术,通过查询资料,也了解了换热器设计的一些常出现的问题。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
设计过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
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附表一:换热器主要结构尺寸和计算结果列表如下:
参 数 流率kg/h 温度(进/出)/℃ 定性温度/℃ 密度/(kg/m) 3管 程 3.43×103 30/40 35.5 997 4.174 0.75 0.62 5.0 固定管板式 500 φ25mm×2.5mm 6000 152 71.6 4 管程 0.8 3920 0.000172 397.7 44.3 114 13.8
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壳 程 7600 160/40 100 4.063 1.57 0.00874 0.0128 1.07 台数 壳程数 管心距/mm 管子排列 折流板数/块 折流板距/mm 材质 1 1 32 正三角形 14 400 碳钢 壳程 11.81 133 0.00058 物性参数比热容/〔kJ/kg/℃)〕 黏度/mPa·s 热导率/〔W/(m·℃)〕 普朗特数 型式 壳体内径/mm 设备结构参数管子规格 管长/mm 管子数目/根 传热面积/m2 管程数 主要计算结果 流速/(m/s) 传热膜系数/〔W/·℃)〕 污垢热阻/(m2·℃/W) 热负荷/KW 传热温差/℃ 传热系数/〔W/(m·℃)〕 裕 度/% 2参考文献
[1] 杨祖荣,化工原理[M].
[2] 尾花英朗[著],徐中权[译].热交换器设计手册[M]. 烃加工出版社,1984. [3] 李功祥,陈兰英.常用化工单元设备设计[M]. 华南理工大学出版社, 2006.1. [4] 卢焕章,石油化工基础手册[M]. 北京:化学工业出版社,2000.
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